中断与定时

关键概念

delay 的问题:一个反例

下面这段"想让 LED 闪烁、同时又能立刻响应按键"的代码,用 delay 写就是失败的:

// ❌ 反例:delay 期间按键完全没反应
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);   // 这 1 秒里 CPU 空转,读不了按键
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);   // 又是 1 秒发呆

  // 想在这儿读按键?对不起,大部分时间程序都卡在上面的 delay 里
  if (digitalRead(2) == LOW) { /* 极大概率错过按下的瞬间 */ }
}

用 millis() 非阻塞闪烁

同一个"闪灯"需求,用 millis() 改写后,loop 不再卡住,还能顺带干别的:

// ✅ millis 非阻塞:闪灯 + 同时能做别的事
const int ledPin = 13;
unsigned long lastToggle = 0;   // 上次翻转的时刻
const long interval = 1000;         // 闪烁间隔 ms
bool ledState = false;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  unsigned long now = millis();

  // 够了一个间隔就翻转,否则直接掠过
  if (now - lastToggle >= interval) {
    lastToggle = now;                // 记下这次的时间
    ledState = !ledState;
    digitalWrite(ledPin, ledState);
  }

  // 这里的代码每轮都会执行,不被"等待"阻塞
  // 可以读按键、刷屏、跑别的定时任务……
}

外部中断:立即响应按键

把按键接 D2(Uno 中断脚),用 INPUT_PULLUP,下降沿触发。ISR 里只置标志,活儿丢给 loop:

// 按键中断计数:按一下 count 加一
const int buttonPin = 2;   // 必须是 D2 或 D3
volatile int count = 0;    // 被 ISR 改,必须 volatile
volatile bool pressed = false;

// ISR:又短又快,只置标志
void onButton() {
  count++;
  pressed = true;
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  // 注册中断:引脚, ISR, 下降沿触发
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), onButton, FALLING);
}

void loop() {
  // 真正的活儿放这里,不要放 ISR 里
  if (pressed) {
    pressed = false;
    Serial.print("按下次数: ");
    Serial.println(count);   // Serial.print 只能在 loop 用
  }
}

中断也需要消抖

机械按键抖动会让一次按下触发好几次中断。在 ISR 里用 millis() 做时间间隔过滤:

volatile unsigned long lastISR = 0;
volatile int count = 0;

void onButton() {
  unsigned long now = millis();   // ISR 里读 millis 是安全的
  // 距上次触发不足 50ms 视为抖动,忽略
  if (now - lastISR > 50) {
    count++;
    lastISR = now;
  }
}

delay vs millis vs 中断 怎么选